Çinko esaslı biyobozunur alaşımların haddeleme ve ısıl işlem parametrelerinin mikroyapı, mekanik özellikler ve bozunma davranışına etkilerinin araştırılması
Investigation of the effects of rolling and heat treatment parameters of zinc based biodegradable alloys on microstructure, mechanical properties and degradation behavior
- Tez No: 724860
- Danışmanlar: DR. ÖĞR. ÜYESİ HAKAN YILMAZER
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Metalurji Mühendisliği, Metallurgical Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2022
- Dil: Türkçe
- Üniversite: Yıldız Teknik Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Metalurji ve Malzeme Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Malzeme Mühendisliği Bilim Dalı
- Sayfa Sayısı: 74
Özet
Biyobozunur Zn-Cu-Ag alaşımları, titanyum alaşımları, paslanmaz çelik ve Co-Cr-Mo alaşımları gibi biyouyumlu materyallere alternatif olarak stentler, dental membran ve ortopedik uygulamalar gibi çeşitli biyomedikal uygulamalar için geliştirilmiştir. Bu tür biyouyumlu implantlar tasarım, mukavemet ve serbest toksikoloji açısından avantajlı malzemeler olmasına rağmen, implante edildiği yerden çıkarılması için ikinci bir ameliyata ihtiyaç vardır. Bu tezde, istenen özelliklere ulaşmak için yeni bir biyobozunur alaşım geliştirilmiş ve plastik şekillendirme davranışları incelenmiştir. Bu amaçla biyobozunur Zn-Cu-Ag alaşımları 550°C'de vakumlu döküm yöntemi kullanılarak dökülmüş, ardından 350°C'de 12 saat homojenizasyon işlemi yapılmıştır. Dökülen alaşımlar %70 oranında soğuk haddelenmiş ve 50°C, 100°C ve 150°C sıcaklıklarda 5, 10, 30 ve 60 dakika boyunca tavlamaya tabi tutulmuştur. Geliştirilen alaşımların mikroyapısı, mekanik özellikleri, biyobozunma hızı ve hücresel davranışları incelenmiştir. Çalışmada alaşım elementinin etkisiyle tane boyutlarının küçüldüğü ve buna bağlı olarak mekanik özelliklerin iyileştiği görülmüştür. Yoğun deformasyon etkisiyle de mekanik özellikler iyileşmiştir. Yapılan ısıl işlemler sonucu 150°C 60 dakika ısıl işlem parametresinin saf Zn'nin yeniden kristalleşme için yeterli olduğu fakat alaşımlı numuneler için tüm ısıl işlem parametrelerinin yeniden kristalleşmenin tamamlanmadığı görülmüştür. Biyobozunma hızının en yüksek görüldüğü alaşım Zn1.2Cu1Ag alaşımı olmuştur. Hücresel davranışlarının incelenmesi sonucu alaşımların biyouyumluluğu ve biyoaktivitesi öngörüldüğü gibi olumlu olarak saptanmıştır.
Özet (Çeviri)
Biodegradable Zn-Cu-Ag alloys have been developed for various biomedical applications such as stents, dental membrane and orthopedic applications as alternatives to biocompatible materials such as titanium alloys, stainless steel and Co-Cr-Mo alloys. Although such biocompatible implants are advantageous materials in terms of design, strength and free toxicology, a second surgery is needed to remove the implant. In this thesis, a new biodegradable alloy was developed to achieve the desired properties and its plastic forming behaviors were investigated. For this purpose, biodegradable Zn-Cu-Ag alloys were cast in a vacuum atmosphere at 550°C, and then homogenized at 350°C for 12 hours. The cast alloys were cold rolled at a rate of 70% and annealed at 50°C, 100°C and 150°C for 5, 10, 30 and 60 minutes. The microstructure, mechanical properties, biodegradation rate and cell culture-substrate interactions behavior of the developed alloys were investigated. In this study, it was observed that the grain size decreased with the effect of the alloying element and according to the mechanical properties were improved. The mechanical properties have also improved with the intense deformation effect. As a result of the heat treatments, it was observed that the heat treatment parameter of 150°C for 60 minutes was sufficient for the recrystallization of pure zinc, but recrystallization of all heat treatment parameters was not completed for the alloyed samples. The alloy with the highest biodegradation rate was Zn1.2Cu1Ag alloy. As a result of the examination of their cell culture-substrate interactions behavior, the biocompatibility and bioactivity of the alloys were positively determined as predicted.
Benzer Tezler
- Improvement of surface properties of biodegradable zinc based alloys by electrophoretic deposition method
Biyoçözünür çinko esaslı alaşımların yüzey özelliklerinin elektroforetik kaplama yöntemi ile geliştirilmesi
EGE IŞIN
Yüksek Lisans
İngilizce
2023
Metalurji MühendisliğiYıldız Teknik ÜniversitesiMetalurji ve Malzeme Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. BÜNYAMİN AKSAKAL
- Biyoçözünür çinko esaslı alaşım üretimi ve sol-gel yöntemi ile biyoseramik kaplanması
Production of biodegradable zinc based alloys and their bioceramic coating by sol-gel method
SÜLEYMAN ALP KARADOĞAN
Yüksek Lisans
Türkçe
2023
Metalurji MühendisliğiYıldız Teknik ÜniversitesiMetalurji ve Malzeme Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. BÜNYAMİN AKSAKAL
- Üretim parametrelerinin çinko alaşımlarının mekanik ve korozyon özelliklerine etkilerinin incelenmesi
Investigation of the effects of production parameters on mechanical and corrosion properties of zinc alloys
UĞUR ALEV
Doktora
Türkçe
2023
Metalurji Mühendisliğiİstanbul Üniversitesi-CerrahpaşaMetalurji ve Malzeme Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. İLVEN MUTLU
- Mekanik alaşımlama ve sıcak presleme ile üretilen magnezyum kalsiyum alaşımlarının mikro yapı ve mekanik özelliklerinin araştırılması
Investigation of microstructure and mechanical properties of magnesium calcium alloys produced by mechanical alloying and hot pressing
LÜTFİYE FERAY GÜLERYÜZ
Doktora
Türkçe
2019
Makine MühendisliğiEge ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. RASİM İPEK
- Çinko esaslı alaşımların biobozunur özelliklerınin incelenmesi
Investigation of the biodegradable properties of zinc-based alloys
AHMED MOHAMED KHALAFALLAH ABDALAZIZ
Yüksek Lisans
Türkçe
2024
Metalurji MühendisliğiKarabük ÜniversitesiMetalurji ve Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. İSMAİL HAKKI KARA